Alfan MurtadloPerangkat Internet of Things (IoT) terus bertumbuh setiap tahunnya dan setiap yang bertumbuh pasti beriringan dengan tantangan yang menyertainya. Mulai dari konsumsi energi yang tinggi, emisi karbon dari infrastruktur pendukung seperti data center dan jaringan komunikasi, hingga material perangkat itu sendiri.
Untuk menjawab tantangan tersebut, lahirlah konsep Green IoT. Istilah ini merujuk pada penerapan IoT dengan pendekatan ramah lingkungan, di mana perangkat, jaringan, dan aplikasi IoT dirancang agar hemat energi, mendukung penggunaan energi terbarukan, serta mengurangi emisi karbon. Dengan cara ini, IoT tidak hanya menjadi teknologi yang cerdas, tetapi juga berkelanjutan.
Green IoT memiliki potensi besar dalam membantu dunia mewujudkan energi bersih dan efisiensi sumber daya. Dari smart grid hingga energi terbarukan, teknologi ini dapat mempercepat transisi menuju masa depan yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan.
Apa itu Green IoT
Menurut jurnal internasional IJIRCCE, Green IoT berfokus pada pengurangan penggunaan energi untuk IoT, sebagai kebutuhan untuk mewujudkan konsep smart world dan keberlanjutan intelligence of everything, serta mengurangi emisi CO2. Green IoT terdiri dari dua aspek.
- Aspek pertama, mengacu pada desain perangkat komputasi yang hemat energi, protokol komunikasi, dan arsitektur jaringan untuk berinteraksi dengan jaringan.
- Aspek kedua, adalah memanfaatkan teknologi IoT untuk mengurangi emisi karbon dan polusi serta meningkatkan efisiensi energi.
Teknologi yang Digunakan untuk Green IoT
Setelah memahami definisi dan aspek utama Green IoT, pertanyaan berikutnya adalah: bagaimana konsep ini diwujudkan secara teknis? Untuk mencapai efisiensi energi dan mengurangi emisi karbon, Green IoT didukung oleh berbagai teknologi pendukung yang dirancang agar lebih hemat energi dan ramah lingkungan.
Green M2M
Istilah Machine-to-Machine mengacu pada pertukaran data antara dua atau lebih permesinan yang tidak membutuhkan sentuhan manusia. Komunikasi M2M ini menjadi bagian dasar dari IoT.
Karena sebagian besar koneksi M2M menghasilkan lalu lintas data yang relatif kecil tetapi dengan jumlah koneksi yang sangat besar, sistem jaringan harus dirancang untuk menghindari kemacetan, menekan konsumsi energi, serta mengurangi kelebihan beban. Upaya “green” pada M2M dilakukan melalui penggunaan protokol komunikasi yang ringan, pengaturan interval pengiriman data, mode tidur (sleep/duty cycling), serta optimasi routing untuk menghemat energi perangkat.
Strategi tambahan yang juga dikembangkan meliputi penggunaan perangkat M2M yang dapat memanen energi (energy harvesting) dari lingkungan sekitar, serta offloading komputasi ke edge atau cloud untuk mengurangi beban pemrosesan pada perangkat dengan daya terbatas.
Green RFID
Green Radio Frequency Identification (RFID) adalah teknologi RFID ramah lingkungan yang menggunakan tag berbahan dasar kertas yang dapat didaur ulang, tanpa lapisan plastik maupun bahan kimia berbahaya. Pendekatan ini menjadi solusi untuk mengurangi limbah plastik dan dampak lingkungan dari produksi tag RFID konvensional.
Salah satu inovasi utamanya adalah antena RFID yang “dicetak” langsung pada media non-plastik, sehingga tidak menggunakan film poliester. Meski dibuat dengan metode berbeda, antena tersebut tetap memiliki konduktivitas yang memadai untuk beroperasi pada frekuensi UHF, serta menawarkan fleksibilitas dan ketahanan setara dengan tag konvensional. Metode ini, seperti pemotongan lapisan logam pada kertas, memungkinkan proses produksi yang lebih berkelanjutan tanpa mengorbankan keandalan dari tag itu sendiri.
Salah satu produsen teknologi dari Polandia, Etisoft menyebutkan bahwa green RFID ini kualitas keterbacaanya tidak kalah dengan RFID yang terbuat dari plastik.
Green Wireless Sensor Networks (GWSN)
Green Wireless Sensor Networks (GWSN) adalah konsep jaringan sensor nirkabel yang dirancang untuk mengoptimalkan daya tahan baterai dan penggunaan bandwidth, sehingga dapat meminimalkan emisi karbon. Teknologi ini biasanya diterapkan di area luas atau terpencil, di mana keterlibatan manusia sangat terbatas.
Prinsip utama dari GWSN adalah menjaga sensor dalam sleep-mode pada sebagian besar waktunya untuk menghemat energi. Misalnya, penggunaan WSN untuk mengontrol pencahayaan dan pemanasan di gedung terbukti dapat secara signifikan mengurangi konsumsi energi.
Namun, tantangan utama WSN terletak pada ketergantungan pada baterai, yang membatasi penerapannya dalam skala besar. Oleh karena itu, GWSN berfokus pada peningkatan efisiensi energi dengan tujuan mencapai operasi berkelanjutan, bahkan tanpa baterai. Upaya ini melibatkan penelitian lintas disiplin, mulai dari desain arsitektur hardware hingga protokol jaringan.
Contohnya adalah pengadopsian Bluetooh Low Energy (BLE) dan Low-Power yang dimana bisa menghemat penggunaan baterai, cocok untuk konfigurasi sleep-mode, dan bisa berkomunikasi dengan jarak yang cukup jauh.
Penerapan IoT Untuk Mewujudkan Energi Bersih Masa Depan
Setelah memahami berbagai teknologi pendukung seperti Green M2M, Green RFID, Green WSN, dan Green Data Center, pertanyaan berikutnya adalah: bagaimana teknologi-teknologi tersebut dapat diimplementasikan dalam kehidupan nyata untuk mendorong energi bersih dan keberlanjutan?
Berikut adalah beberapa contoh penerapan Green IoT dalam berbagai sektor yang dapat membantu mewujudkan masa depan energi yang lebih efisien dan ramah lingkungan
Smart Home
Di ranah hunian, konsep smart home umumnya berfokus pada otomatisasi pekerjaan sehari-hari, misalnya menyalakan atau mematikan lampu sesuai jadwal atau kondisi cuaca, serta pemantauan penggunaan listrik dan air.
Namun, tidak semua sistem harus berjalan secara real-time karena justru akan menambah konsumsi daya. Solusi yang dapat diterapkan adalah dengan menggunakan mode hemat energi (sleep-mode), sehingga perangkat hanya aktif ketika perlu berkomunikasi.
Bagi pengguna yang membeli perangkat siap pakai, memilih perangkat berukuran kecil dengan protokol komunikasi hemat energi seperti Bluetooth Low Energy (BLE) atau LoRaWAN menjadi langkah tepat untuk mendukung efisiensi energi.
Smart Building
Jika pada smart home fokusnya lebih ke individu, maka pada smart building penerapannya berskala lebih besar, seperti gedung perkantoran atau pusat perbelanjaan.
Konsep hemat energi bisa diterapkan melalui sistem smart lighting, smart HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning), serta smart room management. Sama seperti smart home, penggunaan sleep-mode dan protokol komunikasi hemat energi tetap relevan, hanya saja skalanya lebih kompleks dan terintegrasi dengan sistem manajemen gedung.
Smart Manufacturing
Tidak semua sistem industri membutuhkan pemantauan real-time. Beberapa proses cukup dipantau secara berkala atau historis. Penerapan Green IoT bisa dilakukan dengan mengatur perangkat agar hanya mengirim data pada interval tertentu.
Pendekatan ini memungkinkan perangkat bekerja dalam mode hemat energi dan bisa menggunakan protokol seperti LoRaWAN yang dirancang untuk konsumsi daya rendah sekaligus mendukung komunikasi jarak jauh.
Dengan begitu, pabrik tetap dapat menjaga efisiensi operasional sekaligus menghemat energi.
Smart Grid
Smart grid adalah salah satu contoh nyata penerapan Green IoT di sektor energi. Sistem ini menggunakan sensor IoT untuk memantau konsumsi listrik secara real-time, mengoptimalkan distribusi energi, serta mendukung integrasi sumber energi terbarukan seperti tenaga surya dan angin.
Di Indonesia, Perusahaan Listrik Negara (PLN) bahkan sudah merencanakan pembangunan Green Super Grid dengan target mencapai lebih dari 47 ribu kilometer sirkuit (Kms) pada 2034. Kehadiran Green IoT di sini berperan untuk mempercepat transisi energi, meminimalkan pemborosan, serta memastikan suplai listrik yang lebih stabil dan efisien.
Kesimpulan
IoT telah membawa banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari, mulai dari rumah pintar, industri, hingga pengelolaan energi skala besar. Namun, pertumbuhan masif perangkat IoT juga menimbulkan tantangan, terutama meningkatnya konsumsi energi dan lalu lintas data yang berlebihan. Jika tidak dikelola dengan bijak, pertumbuhan IoT justru bisa menambah beban lingkungan.
Di sinilah konsep Green IoT hadir sebagai solusi. Dengan menerapkan teknologi hemat energi, sleep-mode, protokol komunikasi efisien, hingga infrastruktur ramah lingkungan seperti Green Data Center, IoT tidak hanya mendukung efisiensi tetapi juga mendorong transisi menuju energi bersih.
Beberapa penerapan Green IoT bahkan sudah berjalan, seperti smart grid, smart home, hingga smart city, sementara inovasi lainnya masih dalam tahap pengembangan. Ke depan, adopsi Green IoT akan menjadi kunci untuk memastikan bahwa transformasi digital berjalan seiring dengan keberlanjutan energi dan lingkungan.
